ES2254566T3 - Engranaje ditribuidor para vehiculos. - Google Patents
Engranaje ditribuidor para vehiculos.Info
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Abstract
Engranaje distribuidor para vehículos que comprende un piñón (1) que engrana con una rueda de plato (2) formada por una corona dentada (3) y un portacorona dentada (4) y prevista para accionar un engranaje diferencial (6), estando dispuestos el piñón (1) y la corona dentada (3) de la rueda de plato (2) en el lado del portacorona dentada (4) que queda alejado de un plano medio (14) del engranaje diferencial (6), estando montado el piñón (1) por medio de dos cojinetes (17, 18) dispuestos directamente en la zona de dicho piñón (1), caracterizado porque un primer cojinete (17) está dispuesto directamente en la zona de la corona (21) del piñón y el segundo cojinete (18) está dispuesto detrás de la corona dentada (21) del piñón, y porque el piñón (1) presenta rebajos cilíndricos huecos (19, 20) en los cuales están dispuestos los dos cojinetes (17, 18).
Description
Engranaje distribuidor para vehículos.
La presente invención concierne a un engranaje
distribuidor para vehículos según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Un engranaje distribuidor de esta clase es
conocido por el documento US 4 787 468. Otros engranajes
distribuidores son conocidos por el documento US 1 984 179, que se
considera como el estado de la técnica más próximo, el Patente
Abstracts of Japan No. 6375430 y el documento EP 602 365 A2.
El documento DE 198 39 481 A1 describe un
engranaje distribuidor del eje trasero para vehículos automóviles
con un piñón accionado por un árbol cardánico o articulado y que
engrana con una rueda de plato. La rueda de plato a su vez acciona
un engranaje diferencial, del cual se derivan dos árboles de salida
que se llevan fuera del engranaje distribuidor en lados opuestos.
La rueda de plato presenta un a corona dentada y un portacorona
dentada que está formado por la carcasa del engranaje diferencial.
El portacorona dentada está dispuesto en posición descentrada con
respecto al engranaje diferencial. La corona dentada de la rueda
de plato y el piñón están dispuestos en el mismo lado del
portacorona dentada que está vuelto hacia el "plano medio"
del engranaje diferencial. El árbol del piñón está montado en este
engranaje distribuidor con dos cojinetes de bolas oblicuos en
tándem con dos hileras, que están ajustados en disposición tórica.
El primer cojinete de bolas oblicuo está dispuesto directamente en
el piñón y el segundo está dispuesto sobre el árbol del piñón a
cierta distancia de éste. Por
tanto, el piñón está montado en forma "flotante".
tanto, el piñón está montado en forma "flotante".
En la mayoría de los vehículos convencionales con
tracción al eje trasero el árbol articulado discurre en la zona
del "túnel central", es decir, sustancialmente hacia atrás en
el centro del vehículo desde la caja de cambios hasta el engranaje
distribuidor.
En algunos vehículos, como, por ejemplo, el
vehículo con tracción a todas las ruedas descrito en el documento
EP 0 901 423 B1, el árbol articulado discurre lateralmente decalado
con respecto al plano longitudinal medio del vehículo. Por
consiguiente, el engranaje distribuidor está dispuesto allí también
descentrado en el eje trasero. Debido a la disposición descentrada
del engranaje distribuidor se necesitan en el eje trasero dos
árboles de salida de diferente longitud, lo que ocasiona un gasto
suplementario de construcción y costes adicionales.
El cometido de la invención consiste en crear un
engranaje distribuidor mejorado para vehículos con árbol
articulado lateralmente decalado.
Este problema se resuelve con las características
de la reivindicación 1. Ejecuciones y perfeccionamientos
ventajosos de la invención pueden encontrarse en las
reivindicaciones subordinadas.
El principio básico de la invención consiste en
un engranaje distribuidor en el que la corona dentada de la rueda
de plato y el piñón engranado con ésta están dispuestos en el lado
del portacorona dentada de la rueda de plato que queda alejado del
engranaje diferencial del engranaje distribuidor. Expresado en
forma simplificada, el piñón y la corona dentada del rueda de plato
están dispuestos en posición "especular" en comparación con
un engranaje diferencial convencional, es decir que están
dispuestos al "otro lado" del portacorona dentada de la rueda
de plato.
Debido a la disposición "especular" de la
corona dentada de la rueda de plato y del piñón se obtienen
ventajas constructivas muy importantes. Por un lado, solamente por
la disposición especular del piñón y la corona dentada de la
rueda de plato se puede "puentear" o compensar ya un cierto
decalaje lateral del árbol articulado. Otra ventaja consiste en que
el piñón no tiene que montarse ya en forma "flotante" como en
el documento DE 198 39 481 A1. En efecto, en el estado de la
técnica la cabeza del piñón casi se encuentra adosada al engranaje
distribuidor. Por el contrario, con la disposición "especular"
según la invención existe entre la cabeza del piñón y los árboles
de salida un espacio de montaje suficiente en el que se puede
disponer un cojinete del piñón, lo que es muy ventajoso desde el
punto de vista de la rigidez del montaje del piñón.
En la invención el árbol del piñón presenta dos
rebajos cilíndricos huecos en cada uno de los cuales está
instalado un cojinete del piñón. Un cojinete del piñón puede
disponerse inmediatamente "debajo" del dentado del piñón y el
otro cojinete del piñón puede disponerse un "poco detrás" del
dentado del piñón. Esto hace posible un montaje extremadamente
rígido del piñón, lo que es ventajoso por múltiples motivos. Con
un montaje muy rígido se incrementan, por ejemplo, la vida útil del
engranaje y el rendimiento de éste. Al mismo tiempo, se reducen
así las emisiones de ruidos.
Para el montaje del piñón se emplean
preferiblemente cojinetes de bolas oblicuos montados en disposición
tórica, con lo que se puede mejorar aún más la rigidez del cojinete
y el rendimiento del engranaje distribuidor.
En diferentes conceptos novedosos de vehículos se
sigue pensando en emplear el túnel central, es decir, la zona
longitudinal media del vehículo, para alojar diversos
"componentes del vehículo", como, por ejemplo, el depósito de
carburante. En efecto, una disposición de esta clase es ventajosa
especialmente en lo que respecta a la "derivabilidad".
Derivabilidad significa que una misma plataforma básica puede ser
utilizada para diferentes variantes de modelo, por ejemplo limusina,
combinado, coupé, sin necesidad de reconstrucciones o sólo con
reconstrucciones insignificantes.
En tales vehículos el árbol articulado discurre
lateralmente decalado con respecto al eje longitudinal medio del
vehículo, por ejemplo a 200 mm lateralmente con relación a éste.
Según la invención, se ha previsto entonces una rueda dentada o una
transmisión de cadena para "puentear la distancia" entre el
árbol articulado decalado y el piñón del engranaje distribuidor en
la zona del eje trasero. Por tanto, el engranaje distribuidor
puede disponerse en el centro del vehículo aun cuando el árbol
articulado discurra con un descentrado relativamente grande. Esto
tiene la gran ventaja de que se pueden emplear dos árboles de
salida de igual longitud o incluso idénticos.
En lo que sigue, se explica la invención con más
detalle haciendo referencia a un ejemplo de realización en
relación con el dibujo. Muestran:
La figura 1, una vista en planta esquemática del
engranaje distribuidor según la invención;
La figura 2, un alzado lateral del engranaje
distribuidor de la figura 1;
La figura 3, una representación esquemática en
perspectiva del engranaje distribuidor de las figuras 1 y 2; y
La figura 4, una representación en sección del
engranaje distribuidor según la figura 1.
La figura 1 muestra en representación esquemática
un engranaje distribuidor del eje trasero de un vehículo automóvil
con un piñón de accionamiento 1 que engrana con una rueda de plato
2. La rueda de plato 2 está formada por una corona dentada 3 y un
portacorona dentada 4. El portacorona dentada 4 está fijado
solidariamente en rotación a una carcasa 5 de un engranaje
diferencial 6.
Desde el engranaje diferencial 6 o desde el
engranaje distribuidor se derivan en lados opuestos dos árboles de
salida 7, 8 que están unidos con ruedas del vehículo que no se han
representado aquí.
El accionamiento del piñón 1 se efectúa a través
de un árbol articulado 9 unido con la transmisión del vehículo (no
representada), en cuyo extremo está prevista una rueda dentada 10
que engrana con una rueda dentada 11 unida con el piñón 1.
Como puede apreciarse en la figura 1, el árbol
articulado 9 está dispuesto en posición lateralmente decalada, es
decir, decalado en dirección al eje longitudinal 12 de los árboles
de salida 7, 8. La distancia entre el eje longitudinal 13 y el
"centro" del engranaje diferencial 8 o del engranaje
distribuidor asciende, por ejemplo, a 200 mm.
Para "compensar" este decalaje lateral del
árbol articulado 9, la corona dentada 3 de la rueda de plato 2 y
el piñón 1 están dispuestos, en comparación con engranajes
distribuidores convencionales, en posición "especular" con
respecto al portacorona dentada 4. Es decir que la corona dentada 3
y el piñón 1 están dispuestos en el mismo lado del portacorona
dentada 4 que queda alejado del engranaje distribuidor 6 o del
centro 14 de dicho engranaje distribuidor 6.
Otra diferencia en comparación con engranajes
distribuidores de tipo convencional consiste en que el árbol
articulado 9 no está unido aquí de forma coaxial con el piñón 1,
sino a través de la etapa de ruedas dentadas 10, 11. La etapa de
ruedas dentadas 10, 11 sirve, por un lado, para "puentear" el
decalaje lateral del árbol articulado. Por otro lado, dicha etapa
hace posible una multiplicación adicional.
Debido a la "disposición especular" de la
corona dentada 3 y del piñón 1 se obtienen aún otras ventajas
importantes que se explican con más detalle en relación con la
figura 4.
La figura 2 muestra un alzado lateral del
engranaje distribuidor de la figura 1. En esta representación se
puede apreciar que el árbol articulado 9 discurre por debajo de los
árboles de salida 7, 8. Esta diferencia de altura es compensada
por la etapa de ruedas dentadas 10, 11 y el piñón 1 que engrana con
la corona den-
tada 3.
tada 3.
La figura 3 muestra una representación
esquemática en perspectiva del engranaje distribuidor de las
figuras 1 y 2. También se pueden apreciar aquí claramente el
decalaje lateral y el decalaje en altura del árbol articulado
9.
La figura 4 muestra en representación esquemática
una sección a través del engranaje distribuidor en la zona del
piñón 1 y del árbol articulado 9. El extremo del árbol articulado 9
está unido con la rueda dentada 10, que está montada aquí por medio
de dos cojinetes de bolas oblicuos 15, 16 ajustados en disposición
tórica, los cuales se han representado sólo esquemáticamente. La
rueda dentada 10 engrana con la rueda dentada 11, la cual está
unida aquí en una sola pieza con el piñón 1.
El piñón 1 está soportado por dos cojinetes de
bolas oblicuos, concretamente por un primer cojinete de bolas
oblicuo 17 y un segundo cojinete de bolas oblicuo 18 que están
ajustados también en disposición tórica. Como puede apreciarse en
la figura 4, el piñón 1 es un "piñón hueco". En efecto, el
primer cojinete de bolas oblicuo 17 está dispuesto en un rebajo 19
y el segundo cojinete de bolas oblicuo 18 está dispuesto en un
rebajo 20 del piñón 1. El primer cojinete de bolas oblicuo 17 está
asentado inmediatamente debajo de la corona dentada 21 del piñón.
Por el contrario, el segundo cojinete de bolas oblicuo 18 está
asentado un poco detrás de la corona dentada 21 del piñón, es decir
que se encuentra en la zona de la mitad trasera de la rueda dentada
11.
El montaje del piñón representado en la figura 4
se diferencia muy fundamentalmente de los montajes de los piñones
de engranajes distribuidores tradicionales. En efecto, el piñón 1
no está montado en forma flotante. Debido a los cojinetes de bolas
oblicuos 17, 18, especialmente debido al cojinete de bolas oblicuo
17 asentado inmediatamente debajo de la corona dentada 21 del piñón,
se obtiene un montaje extremadamente rígido de dicho piñón. Debido
al montaje bilateral del piñón 1 se obtienen frente a un piñón
montado en forma flotante una neta reducción del desgaste y una
vida útil más larga, así como un mejor rendimiento del
engranaje.
Claims (13)
1. Engranaje distribuidor para vehículos que
comprende un piñón (1) que engrana con una rueda de plato (2)
formada por una corona dentada (3) y un portacorona dentada (4) y
prevista para accionar un engranaje diferencial (6), estando
dispuestos el piñón (1) y la corona dentada (3) de la rueda de
plato (2) en el lado del portacorona dentada (4) que queda alejado
de un plano medio (14) del engranaje diferencial (6), estando
montado el piñón (1) por medio de dos cojinetes (17, 18) dispuestos
directamente en la zona de dicho piñón (1), caracterizado
porque un primer cojinete (17) está dispuesto directamente en la
zona de la corona (21) del piñón y el segundo cojinete (18) está
dispuesto detrás de la corona dentada (21) del piñón, y porque el
piñón (1) presenta rebajos cilíndricos huecos (19, 20) en los cuales
están dispuestos los dos cojinetes (17, 18).
2. Engranaje distribuidor según la reivindicación
1, caracterizado porque el portacorona dentada (4) está
dispuesto en posición descentrada con respecto al engranaje
diferencial.
3. Engranaje distribuidor según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque están previstos dos árboles de
salida (7, 8) que se derivan del engranaje distribuidor en lados
opuestos.
4. Engranaje distribuidor según la reivindicación
3, caracterizado porque el engranaje distribuidor está
dispuesto en el centro del vehículo y porque los árboles de salida
(7, 8) son de la misma lon-
gitud.
gitud.
5. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el piñón (1)
es accionado a través de un árbol articulado (9) que discurre en un
plano que es sustancialmente perpendicular a los árboles de salida
(7, 8) y que se extiende lateralmente decalado con respecto a un
plano medio (14) del engranaje distribuidor.
6. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el árbol
articulado (9) está decalado lateralmente en 150 mm a 250 mm con
respecto a un plano longitudinal medio (14) del vehículo.
7. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el árbol
articulado (9) está decalado lateralmente en 200 mm con respecto a
un eje longitudinal medio (14) del ve-
hículo.
hículo.
8. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer
cojinete (17) está dispuesto inmediatamente debajo de la corona
dentada (21) del piñón.
9. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
cojinetes (17, 18) son cojinetes de bolas oblicuos que están
colocados en disposición tórica.
10. Engranaje distribuidor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el piñón
(1) está unido con el árbol articulado (9) a través de un
dispositivo (10, 11) de transmisión de pares de giro.
11. Engranaje distribuidor según la
reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo (10,
11) de transmisión de pares de giro es una etapa de ruedas
dentadas.
12. Engranaje distribuidor según la
reivindicación 11, caracterizado porque una rueda dentada
(10) de la etapa de ruedas dentadas está unida con un extremo del
árbol articulado (9) y la otra rueda dentada (11) está unida con
el piñón (1).
13. Engranaje distribuidor según la
reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de
transmisión de pares de giro está formado por una transmisión de
cadena.
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| DE50205415D1 (de) | 2006-02-02 |
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| EP1291557A2 (de) | 2003-03-12 |
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